(57)【要約】      （修正有）【課題】ランプの組み立てや取り替えが容易なランプアッセンブリを提供する。【解決手段】基板の処理チャンバのランプアセンブリ２０が、第１の端部３２および第２の端部３６を有する管状本体２４と、フィラメント５６および第１の電気コネクタ９２を有する第１の端部３２に少なくとも部分的に着座するランプ要素４８と、第１の電気コネクタ９２に取り付けられた伝送ワイヤ８０と、伝送ワイヤ８０に取り付けられた第２の電気コネクタ９２を有する管状本体２４の第２の端部３６に対して柔軟に配置される剛性プラグ８８とを備える。【選択図】図１
0003119435.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板処理チャンバのランプアセンブリであって、
（ａ）第１および第２の端部に開口を有する管状本体と、
（ｂ）フィラメントおよび第１の電気コネクタを有し、前記管状本体の前記第１の端部の前記開口に着座するランプ要素と、
（ｃ）前記第１の電気コネクタに接続された伝送ワイヤと、
（ｄ）前記伝送ワイヤに装着された第２の電気コネクタを備え、前記管状本体の前記第２の端部に柔軟に配置される剛性プラグとを備える、ランプアセンブリ。
【請求項２】
前記剛性プラグが、前記伝送ワイヤに装着された前記第２の電気コネクタを保持する第１のプラグ要素を備え、前記第１のプラグ要素が、前記管状本体に直接装着されず、長手軸に実質的に平行または垂直な方向に運動の自由度を有する、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項３】
前記剛性プラグが、前記管状本体の前記第２の端部に対して固定位置を有する第２のプラグ要素を備え、前記第２のプラグ要素が、前記第１のプラグ要素の運動の範囲を規制し、前記第２のプラグ要素が、前記伝送ワイヤ用の通路を備える、請求項２に記載のランプアセンブリ。
【請求項４】
各伝送ワイヤが、前記第１のプラグ要素とは反対の前記第２のプラグ要素の側に位置する前記伝送ワイヤの一部分にねじれを有する、請求項３に記載のランプアセンブリ。
【請求項５】
前記第２のプラグ要素が、前記第１のプラグ要素上の突起縁部とスナップ嵌合するクリップを備える、請求項３に記載のランプアセンブリ。
【請求項６】
前記剛性プラグが、前記第１および第２のプラグ要素を接続するコネクタピンを備え、前記第２のプラグ要素が、前記管状本体の長手軸に垂直な方向に前記第１のプラグ要素の移動の範囲を決定するような大きさのピン通路を備え、前記コネクタピンが、前記フランジが、前記第２のプラグ要素にある前記ピン通路を通過できないような大きさのフランジを備える、請求項３に記載のランプアセンブリ。
【請求項７】
前記剛性プラグが、
（ａ）少なくとも約１５時間、少なくとも約１６５℃の温度で焼成可能なポリマーの特徴と、
（ｂ）ガラス仕上げナイロン、ポリマイド、ベークライトタイプのポリマー、セラミック材料、高温ガラス、またはそれらの混合物の特徴の少なくとも１つを備える、請求項１に記載のランプアセンブリ
【請求項８】
（１）含水量が０．１重量％より少ない、前記管状本体にある埋め込み用化合物と、
（２）リン酸マグネシウムが結合したケイ酸ジルコニウムを備える埋め込み用化合物とのうち少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項９】
前記管状本体にある前記埋め込み用化合物を少なくとも部分的に密封するためのストッパを備え、前記ストッパが、前記管状本体に前記埋め込み用化合物を差し込むためのスロットを備える、請求項１０に記載のランプアセンブリ。
【請求項１０】
（ａ）収容壁と、
（ｂ）基板支持体と、
（ｃ）ガス供給部と、
（ｄ）請求項１に記載の複数のランプアセンブリと、
を備える、基板処理チャンバ。
【考案の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
本考案は、基板処理チャンバ用のランプアセンブリに関する。
【０００２】
半導体ウェハまたはディスプレイなどの基板を処理するために、基板処理チャンバが使用される。これらのチャンバでは、基板またはチャンバ表面を加熱するために、ランプ要素と、その周りの構造とを備えるランプアセンブリが使用されることが多い。ランプアセンブリは、例えば、高速熱処理チャンバにおいて、基板上で材料層を加熱およびアニールしたり、ＣＶＤやエピタキシャル成長チャンバにおけるように、基板上に層を形成するようにガスを分解したりするために使用できる放射を放つ。ランプアセンブリは、赤外線熱を高速生成することができ、基板を高速加熱するために、容易に制御可能であり、したがって、有用である。
【０００３】
ランプアセンブリは、典型的に、基板またはチャンバ表面を均一に加熱するために、チャンバにおいてパターン状のアレイとして配設される。電気回路が電力を供給し、各ランプアセンブリに信号を出す。典型的に、ランプアセンブリは、レセプタクル、ワイヤハーネス、回路基板、またはチャンバの他の構造に取り付けられる。しかしながら、従来のランプアセンブリのアレイでは、例えば、ランプアセンブリへのアクセスが難しいため、ランプの組み立てや取り替え中に、チャンバに取り付けたり位置合わせしたりすることが難しい場合が多い。また、製造公差により、ランプレセプタクル内や複数のレセプタクルの間の空間に、わずかな寸法偏差が生じることがある。このような寸法偏差により、複数のランプアセンブリを対応するレセプタクルへ取り付け、位置合わせすることが、困難になり、時間を消費してしまうことにもなりかねない。
【０００４】
ランプアセンブリに使用される可撓性コネクタおよびプラグから、他の問題が生じる。例えば、本明細書に参照として組み込入れる、アプライドマテリアルズ社に譲渡されたＢｏａｓらの米国特許第６，３５０，９６４号に開示されているように、１つの従来のランプアセンブリは、ランプ本体と、電球と、ベースとを備える。ランプベースは、プリント回路基板（ＰＣＢ）構造体上のレセプタクルと係合することで、ランプアセンブリの取り外しおよび取り替えを容易に行うことができる。ランプベースは、ＰＣＢ上のレセプタクルにランプアセンブリを容易に位置合わせするための可撓性エラストマープラグを有する。また、可撓性エラストマープラグは、ランプの温度が高くなると生じる熱膨張応力を吸収する。しかしながら、このタイプのエラストマー材料を過度の高温にさらすと、エラストマー材料の可撓性が損なわれたり、絶縁特性が熱的に劣化したりすることがある。また、これは、製造中にランプアセンブリが高温にさられる場合に問題となることもある。例えば、ランプアセンブリは、含水量を除去または減少させるために、高温で焼成される何らかのタイプの埋め込み用化合物を含むことが多い。含水量は、ランプアセンブリによって放出される赤外線熱エネルギーを望ましくなく吸収するために除去されて、ランプアセンブリの加熱効率を減少させてしまう。したがって、可撓性エラストマーランププラグは、埋め込み用化合物の含水量の除去または減少を制限できる程度に高い温度まで加熱できないことで、ランプアセンブリの効率が制限されてしまう。
【０００５】
このように、基板処理チャンバにおいて係合レセプタクルとより簡単に位置合わせ可能なランプアセンブリを有することが望まれる。また、基板処理中に生じる熱膨張応力に耐性可能なランプアセンブリを有することが望まれる。ランプアセンブリは、減少した含水量を有することがさらに望ましい。ランプアセンブリは、現場で簡単に取り付けおよび取り替え可能であることがさらに望ましい。
【概要】
【０００６】
基板処理チャンバのランプアセンブリについて記載する。ランプアセンブリは、第１および第２の端部を有する管状本体と、フィラメントおよび第１の電気コネクタを有し、管状本体の第１の端部に着座するランプ要素と、第１の電気コネクタに装着した伝送ワイヤと、伝送ワイヤに装着した第２の電気コネクタを有し、管状本体の第２の端部に対して柔軟に配置される剛性プラグとを備える。柔軟に配置される剛性プラグは、一般的に、管状本体の長手軸に対して垂直および平行な両方の方向に範囲移動可能である。
【０００７】
１つの変形例において、剛性プラグは、第１および第２のプラグ要素を備え、第１のプラグ要素は、伝送ワイヤに装着された第２の電気コネクタを保持する。第１のプラグ要素は、管状本体に直接装着されていない。第２のプラグ要素は、管状本体の第２の端部に対して固定位置を有し、第１のプラグ要素の運動レンジを規制することもある。第２のプラグ要素は、第１のプラグ要素上の突起縁部にスナップ嵌合するクリップを備えてもよい。また、柔軟に配置される剛性プラグは、第１および第２のプラグ要素を接続するコネクタピンを備えてもよい。
【０００８】
１つの変形例において、剛性プラグは、少なくとも約１５時間、少なくとも約１６５℃の温度で焼成可能なポリマーを備える。１つの変形例において、剛性プラグは、ガラス仕上げのナイロン、ポリマイド、ベークライトタイプのポリマー、セラミック材料、高温ガラス、またはそれらの混合物を備えてもよい。
【０００９】
以下、本考案の例示的な特徴を示す以下の記載、実用新案登録請求の範囲、添付図面を参照しながら、本考案のこれらの特徴、態様、および利点がさらに深く理解される。
【説明】
【００１０】
図１ａに、基板処理チャンバにおいて基板を処理するために、熱エネルギーを供給するために用いられてもよいランプアセンブリ２０の１つの実施形態を示す。しかしながら、本明細書に記載するランプアセンブリ２０のこの実施形態および他の実施形態は、説明的な例にすぎず、本考案の範囲を限定するために用いられるべきではない。
【００１１】
一般的に、ランプアセンブリ２０は、ランプアセンブリ２０を収容し、アセンブリ２０からの熱を伝達するような構造的基礎を提供する管状本体２４を備える。管状本体２４は、収容壁２８と、第１および第２の端部３２、３６とを備える。収容壁２８は、第１および第２の端部３２、３６に開口４０ａ、ｂを有する。１つの変形例において、収容壁２８は、熱伝達が容易で、反射表面を提供する金属を備える。例えば、管状本体２４は、ステンレス鋼を備え、反射性のものになるようにブラシ磨きや研磨されてもよい。図示した変形例において、管状本体２４は、製造が簡単な円形の断面を有する。しかしながら、四角形、矩形、三角形、および多弧形を含む他の断面形状が可能である。管状本体２４は、収容壁２８に平行であり、管状本体２４の断面に垂直である長手軸４４を有する。
【００１２】
ランプアセンブリ２０は、管状本体２４の第１の端部３２に着座したランプ要素４８を備える。一般的に、ランプ要素４８は、フィラメント５６の周りの内部雰囲気を含む光透過性エンベロープ５２を備える。エンベロープ５２は、管状、円錐状、球状、多弧形を含む種々の形状を備えてもよい。また、エンベロープ５２は、電気コネクタ６４が通過できるピンチシール端部６０を備え、また、引き続き密封される製造中のエンベロープに対して、ガスを除去したり、追加したりするために使用される排気管（図示せず）を備えてもよい。エンベロープ５２は、石英、シリカガラス、アルミノケイ酸塩、または他の適切な光透過性材料を備える。エンベロープ５２に含まれる内部雰囲気は、例えば、ハロゲン含有ガスを備える。
【００１３】
ランプ要素４８のエンベロープ５２内のフィラメント５６は、電気コネクタ６４に電気的に連結された２つの端部６８ａ、ｂを有する。フィラメント５６は、抵抗性の金属ワイヤを含み、１つの変形例において、タングステンワイヤである。フィラメント５６は、１つもしくは複数のコイルまたはコイル状のコイルを有してもよく、または、平坦なストリップを備えることもでき、中間点または端点６８ａ、ｂで、ランプ要素電気コネクタ６４に連結される。フィラメント５６の電気的特性は、単位長当たりの重さ、直径、およびコイルピッチなどのパラメータを調節することによって調整可能である。動作中、フィラメント５６は、例えば、約１２０ＶＡＣ，ｒｍｓの動作電圧で、最大約１ｋＷのワット数範囲で放射を発生させることができる。典型的に、放射は、遠紫外線、紫外線、可視、または赤外線領域にある。
【００１４】
ランプ要素電気コネクタ６４は、ランプ要素エンベロープ５２の外側にある電源からフィラメント５６に電力を供給し、フィラメント５６と電源との間に一連の電気的接続を形成する。ランプ要素電気コネクタ６４は、典型的に、モリブデンワイヤなどの導電性が優れた、金属ワイヤ７２またはフォイル７６、またはそれらの何らかの組み合わせを備える。また、コネクタ６４は、電気抵抗が低く、高電流を確実に伝えることができる、タングステン、ニッケルめっき鋼、または任意の他の金属などの他の金属を備えてもよい。
【００１５】
エンベロープ５２のピンチシール端部６０は、エンベロープ５２が、ランプ要素４８の電気コネクタ６４の周りに物理的に締め付けられる領域を備える。コネクタ６４は、外部電源をフィラメント５６に電気的に連結するようにエンベロープ５２内に入ると、ピンチシール端部６０を通過して、それによって適所に保持される。ピンチシール端部６０は、エンベロープ５２の内部雰囲気の圧力および構成を維持するために気密封止を形成する。別の変形例において、ランプ要素４８は、１つのコネクタ６４が、各ピンチシール端部６０を通過した状態で、エンベロープ５２の実質的に対向する端部に、２つのピンチシール端部６０を有してもよい。さらなる別の変形例において、１つのピンチシール端部６０を通過する３つのコネクタ６４があってもよい。
【００１６】
ランプ要素４８は、管状本体２４の第１の端部３２に少なくとも部分的に着座する。１つの変形例において、ランプ要素４８は、ランプエンベロープ５２の少なくとも約６０％が、管状本体２４の第１の端部３２の開口４０ａを越えた位置、言い換えれば、管状本体２４の外側に配置されるように着座する。この変形例は、ランプ要素４８から放射される熱エネルギーを効率的に利用するのに有益である場合がある。別の変形例において、ランプ要素４８は、ランプ要素４８の実質的全体が、管状本体２４の内側にあるように配置されてもよい。この変形例は、例えば、エンベロープ５２およびピンチシール端部６０など、ランプ要素４８の部分を冷却するために、ランプ要素４８からランプアセンブリ２０に熱を伝達するために有益な場合がある。
【００１７】
また、ランプアセンブリ２０は、ランプアセンブリ２０の第２の端部３６からランプ要素４８へ電力を伝送するための１つ以上の伝送ワイヤ８０を備える。１つの変形例において、ランプアセンブリ２０は、ランプ要素４８の１対の電気コネクタ６４に各々が接続された、１対の伝送ワイヤ８０を備える。伝送ワイヤ８０は、電気抵抗が比較的低い導電ワイヤを備える。１つの変形例において、伝送ワイヤ８０の電気抵抗は、約０．１オーム程度の大きさである。伝送ワイヤ８０は、はんだ付け接続、溶接接続、物理的研摩、音響結合、または安定した比較的低い抵抗の電気的接続が確立される他のタイプの接続によって、ランプ要素４８の電気コネクタ６４に一端で電気的に接続される。また、送信ワイヤ８０は、移動および曲げが可能な弾力性を備える。例えば、１つの変形例において、伝送ワイヤ８０のヤング率は、約３０ＧＰａから約１３０ＧＰａまでである。これにより、ランプアセンブリの組み立ておよび動作中に伝送ワイヤ８０を曲げて操作することができるが、形状を維持できる程度に十分な剛性を維持することもできる。
【００１８】
ランプアセンブリ２０は、ランプアセンブリ２０と管状本体２４の発熱要素間での熱伝達を促す管状本体２４内に埋め込み用化合物８４を含む。発熱要素は、例えば、ランプ要素４８と、伝送ワイヤ８０とを含んでもよい。埋め込み用化合物８４は、熱エネルギーを管状本体２４に伝達し、その後、管状本体２４は、ランプアセンブリ２０から熱を伝達できる。１つの変形例において、埋め込み用化合物８４は、少なくとも、ランプ要素４８のピンチシール端部６０と管状本体２４の収容壁２８との間にある。例えば、埋め込み用化合物８４は、実質的に、ピンチシール端部６０の全体の周りにあり、収容壁２８まで延在してもよい。また、埋め込み用化合物８４は、ランプ要素４８のピンチシール端部６０を越えて延在してもよく、例えば、１つの変形例において、埋め込み用化合物８４は、管状本体２４の第２の端部３６の方へ延在する。１つの実施形態において、埋め込み用化合物８４は、管状本体２４の全長の約９０％まで延在する。
【００１９】
埋め込み用化合物８４は、効率的に熱を伝達するために、十分な熱伝導率を有する材料を備える。例えば、１つの変形例において、埋め込み用化合物８４は、熱伝導率が約１Ｗ／（Ｋ・ｍ）〜約１．６Ｗ／（Ｋ・ｍ）である材料を備える。埋め込み用化合物８４は、含水量を除去または減少させるために、ランプアセンブリ２０の製造中に加熱される。例えば、１つの変形例において、加熱後、埋め込み用化合物８４は、わずか０．１重量％の含水量を備える。残りの含水量は、一般的に、ランプ動作中に放出可能である。また、埋め込み用化合物８４は、熱的に連続した領域においてランプアセンブリ２０と一体化できる程度に十分な可鍛性を備えたものである。１つの実施形態において、埋め込み用化合物８４は、リン酸マグネシウムが結合したケイ酸ジルコニウムを備え、これは、ランプ要素４８、例えば、エンベロープ５２およびピンチシール端部６０に非常に良好に適合し、ランプエンベロープ５２またはピンチシール端部６０に応力を生みだすほど密に結合しないため有益である。
【００２０】
ランプアセンブリ２０は、管状本体２４の第２の端部３６に柔軟に配置される剛性プラグ８８を備える。剛性プラグ８８は、伝送ワイヤ８０に電力を伝達する電気コネクタ９２を有する。剛性プラグ８８は、埋め込み用化合物８４から含水量を除去するのに要求される比較的高い温度に耐性可能な剛性材料を備える。１つの変形例において、剛性プラグ材料は、少なくとも約１５時間、少なくとも約１６５℃の露出に耐性可能である。剛性材料は、典型的に、可撓性材料より長時間、より高い温度にプラグ８８を露出することができる。例えば、エラストマーなどの可撓性材料は、一般的に、剛性材料ほど比較的高い温度に対する露出に耐性のものでなく、その理由は、可撓性に必要な内部結合力が弱いことは、一般的に、熱的安定性がより低くなるためである。例えば、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ２０１−６４、可撓性プラグで使用されるエラストマー材料は、その可撓性と他の特性が許容範囲外の劣化を開始するまでの約１５時間、約１５０℃を耐えることしかできない。
【００２１】
１つの変形例において、剛性プラグ材料は、製造の簡単さと低コストの点で有益であるポリマーを備える。この変形例の１つの実施形態において、ポリマーを備える材料は、高い寸法公差で成形可能なガラス入りナイロンである。別の実施形態において、ポリマーは、熱的安定性が高いポリマイドである。さらなる別の変形例において、ポリマーは、ベークライトタイプのポリマーである。さらなる変形例において、剛性プラグ材料は、耐温度性および安定性が高いセラミックを備える。例えば、セラミックは、ムライト、高温ガラス、またはアルミナ、またはそれらの混合物であってもよい。セラミック材料は、一般的に、それらの特性を過度に劣化することなく、約１５時間を超えて５００℃より高い温度に対する露出に耐えることができる。
【００２２】
剛性プラグ８８は、管状本体２４の第２の端部３６に対して柔軟に配置される。剛性プラグ８８を柔軟に配置することで、ランプアセンブリ２０は、剛性プラグ８８が基板処理チャンバに係合するレセプタクルとの位置ずれを解消できる。位置ずれは、レセプタクルの製造中の寸法偏差、レセプタクルを保持する構造の製造中の寸法偏差、および基板処理チャンバの組み立て中に引き起こる位置ずれを含む多数の原因からもたらされる。剛性プラグ８８を柔軟に配置することで、プラグ８８とレセプタクルとの間の位置ずれのこれらすべての原因を修正することができる。
【００２３】
柔軟に配置される剛性プラグ８８は、移動可能であり、寸法偏差の位置合わせ問題を軽減し、また、処理中に生じる熱膨張応力を吸収できるという利点がある。例えば、プラグ８８は、長手軸４４に平行な方向と、長手軸４４に垂直な方向の両方に、管状本体２４の第２の端部３６に対して移動することが可能である。管状本体２４の長手軸４４に平行な方向に剛性プラグ８８の配置に柔軟性があるということは、ランプアセンブリまたはランプアセンリが取り付けられる処理チャンバの構成部品に過度の力をかけてしまう可能性がある、この方向の寸法偏差を補償する。例えば、このタイプの柔軟性は、ランプアセンブリが係合するレセプタクルを保持する処理チャンバの構成部品の反りや湾曲から生じることがある位置ずれを修正する。管状本体２４の長手軸４４に垂直な方向に柔軟性があるということは、ランプアセンブリがレセプタクルに電気的に接続できなくなる可能性があるこの方向の寸法偏差を補償することができ、例えば、ランプアセンブリとレセプタクルとの間の位置ずれを修正する。また、長手軸４４に対する垂直方向の水平方向の両方を組み合わせて剛性プラグ８８の位置に柔軟性があることで、基板処理中に引き起こる熱膨張応力または寸法変化から生じるいくつかの異なるタイプの位置ずれを同時に修正できる。したがって、柔軟に配置される剛性プラグ８８を持つランプアセンブリは、従来技術のアセンブリより優れた利点をいくつか有する。
【００２４】
また、剛性プラグ８８は、基板処理チャンバにある受入レセプタクルと係合するような形状にされ、伝送ワイヤ８０に電気的に接続された１対の電気コネクタ９２を備えてもよい。電気コネクタ９２は、レセプタクルから伝送ワイヤ８０へ電力を伝達し、伝送ワイヤ８０は、電力をランプ要素４８に伝達する。プラグ電気コネクタ９２は、金属などの導電性材料を備える。例えば、１つの変形例において、コネクタ９２は、鉄合金、ニッケル、または銅、またはそれらの混合物を備える。１つの変形例において、コネクタ９２は、一方の材料をもう一方の材料にめっきまたは堆積する材料の組み合わせを備えてもよい。
【００２５】
柔軟に配置される剛性プラグ８８は、プラグ電気コネクタ９２を保持し、ランプアセンブリ伝送ワイヤ８０を受け入れるための構造基部を提供する第１のプラグ要素１０４を備える。第１のプラグ要素１０４は、ランプアセンブリ２０の管状本体２４に直接装着されていない。第１のプラグ要素１０４は、基板処理チャンバにおいてランプアセンブリ２０を受け入れるレセプタクルと係合するような形状にされ、レセプタクルの相補的な幾何学的要素と係合するための幾何学的要素を含んでもよい。第１のプラグ要素１０４は、プラグ電気コネクタ９２および伝送ワイヤ８０を受け入れ、少なくとも部分的に封入するための主要本体１０８を有する。また、プラグ要素１０４は、プラグ電気コネクタ９２をさらに支持する拡張部１１２を有してもよく、プラグ電気コネクタ９２は、サイズが比較的大きくてもよく、高電圧動作に対するさらなる絶縁性を与えるものであってもよい。また、第１のプラグ要素１０４の形状およびサイズの他の変形例も可能である。
【００２６】
１つの変形例において、柔軟に配置される剛性プラグ８８は、図１ａに示すように、プラグ要素１０４を１つしか備えておらず、さらなるプラグ要素を備えていない。剛性プラグ８８の柔軟な配置は、第１のプラグ要素１０４を伝送ワイヤ８０にのみ直接接続することによって達成される。この変形例において、伝送ワイヤ８０は、第１のプラグ要素１０４の位置に柔軟性を与えることができる程度に十分な弾力性と運動の自由度を有するように選択され、これは、伝送ワイヤ８０の移動、曲げ、変位などによって達成される。伝送ワイヤ８０にのみ直接取り付けることで、第１のプラグ要素１０４は、ランプアセンブリ２０の長手軸４４に対して平行および垂直の両方の方向に移動できる。
【００２７】
別の変形例において、柔軟に配置される剛性プラグ８８は、図１ｂ〜１ｄに示すように、管状本体２４の第２の端部３６に対して位置が固定された第２のプラグ要素１１６を備えてもよい。第２のプラグ要素１１６は、管状本体２４の第２の端部３６に嵌合し膠着されるような形状にされる。１つの変形例において、第２のプラグ要素１１６は、実質的にディスク状のものである。この変形例において、ディスク状の第２のプラグ要素１１６は、管状本体２４の収容壁２８内に嵌合するようなサイズのものである。第２のプラグ要素１１６は、（ｉ）収容壁２８への摩擦ベースの緊密な嵌合、（ｉｉ）収容壁２８の内面にある溝と係合するようにデザインされた第２のプラグ要素１１６上のタブ、および（ｉｉｉ）第２のプラグ要素１１６上の溝やスロットを掴むようにされた収容壁２８上のクリップとを含むいくつかの手段（図示せず）によって、管状本体２４の第２の端部３６の収容壁２８に膠着されてもよい。また、第２のプラグ要素１１６を管状本体２４に膠着する他の手段も可能である。第２のプラグ要素１１６は、伝送ワイヤ８０が、第１のプラグ要素１０４に到達するように、第２のプラグ要素１１６を通過できるようにする通路１１７を備える。ワイヤ通路１１７のサイズは、ランプアセンブリ２０の長手軸４４に対して垂直と平行の両方の方向に伝送ワイヤ８０が移動できる範囲の十分な大きさのものでなくてはならない。
【００２８】
いくつかの変形例において、第２のプラグ要素１１６は、第１のプラグ要素１０４の位置に影響を与える手段を備える。例えば、第２のプラグ要素１１６は、有益な方法で第１のプラグ要素１０４の移動を規制してもよい。１つの変形例において、第２のプラグ要素１１６は、長手軸４４に平行な方向にしか実質的に移動しないように、第１のプラグ要素１０４の移動を規制してもよい。同様に、別の変形例において、第２のプラグ要素１１６は、長手軸４４に垂直な方向にしか実質的に移動しないように、第１のプラグ要素１０４の動きを規制してもよい。別の変形例において、第２のプラグ要素１１６は、第１のプラグ要素１０４の動きを特定の方向に制限しなくてもよいが、その代わり、両方向における第１のプラグ要素１０４の移動の範囲を制限してもよい。例えば、第２のプラグ要素１１６は、両方向での柔軟性の範囲が減少されるように第１のプラグ要素１０４を規制してもよい。
【００２９】
１つの変形例において、第２のプラグ要素１１６のワイヤ通路１１７は、図１ｂに示すように、第１のプラグ要素１０４の動きを規制するために使用することもできる。この変形例において、第１のプラグ要素１０４の反対の第２のプラグ要素１１６の側に位置する伝送ワイヤ８０の一部分で、各伝送ワイヤ８０にねじれ１１８が追加される。伝送ワイヤ８０のねじれ１１８は、長手軸４４に平行な方向に第１のプラグ要素１０４の移動の範囲を規制するように作用する。この変形例において、長手軸４４に沿って管状本体２４から離れる方向への第１のプラグ要素１０４の移動範囲が短くなる。これは、差し込み先のレセプタクルからランプアセンブリ２０を取り外し中に有益である。伝送ワイヤ８０のねじれ１１８は、ランプアセンブリ２０の取り外し中、ランプアセンブリ２０内の構成部品および接続にかかる応力を低減する。
【００３０】
別の変形例において、第２のプラグ要素１１６は、図１ｄに示すように、第１のプラグ要素１０４上の適切なサイズの突起縁部１１４とスナップ嵌合するクリップを備える。この変形例において、第１および第２のプラグ要素１０４、１１６間のスナップ嵌合の境界は、第１のプラグ要素１０４の移動を規制するように機能する。スナップ嵌合境界は、第１のプラグ要素１０４の方へ管状本体２４の第２の端部３６から離れて延在し、第１のプラグ要素１０４上の突起縁部１１４とかみ合う縁１２６を有するスナップ嵌合クリップ１２２を備える。スナップ嵌合クリップ１２２によって形成される保有チャネル１３０により、制御された範囲内で第１のプラグ要素１０４が移動できる。第１のプラグ要素１０４の移動範囲は、保有チャネル１３０のサイズを選択することによって選択できる。例えば、長手軸４４に平行な方向にのみ実質的に移動するように第１のプラグ要素１０４を規制するために、保有チャネル１３０は、この方向で突起縁部１１４にゆるく嵌合するが、垂直方向に緊密に嵌合して、この方向には実質的に移動できないサイズである。同様に、突起縁部１１４への保有チャネル１３０の嵌合は、垂直方向ではゆるく、平行方向では緊密であることにより、垂直方向の移動が可能であり、平行方向の移動が実質的に防止される。また、保有チャネル１３０は、長手軸４４に対して平行と垂直の両方の方向に移動できるようなサイズでもよい。
【００３１】
別の変形例において、柔軟に配置可能な剛性プラグ８８は、図１ｃに示すように、第１および第２のプラグ要素１０４、１１６を接続するコネクタピン１３４を備える。コネクタピン１３４も、第１のプラグ要素１０４の移動範囲を規制する。コネクタピン１３４は、第２のプラグ要素１１６にあるピン通路１３５を通過し、第１のプラグ要素１０４に着座する。第２のプラグ要素１１６にあるピン通路１３５のサイズは、長手軸４４に垂直な方向での第１のプラグ要素１０４の移動範囲を決定する。例えば、ピン通路１３５は、ピン１３４の断面形状に類似しているが、それよりも大きな形状のものであるため、第１のプラグ要素１０４に、長手軸４４に垂直な全方向での動きの範囲を与えてもよい。別の変形例において、ピン通路１３５は、異なる形状を有してもよく、例えば、ピン通路１３５は、ほぼ線形のスロット、いわゆる四角形であってもよい。ピン通路１３５が線形スロットである変形例において、第１のプラグ要素１０４は、管状本体２４の長手軸４４に垂直なすべての方向のサブセットであるスロットの軸に沿った移動が可能である。また、ピン１３４は、長手軸４４に平行に移動することで、第１のプラグ要素１０４にこの方向での運動の自由度を与えてもよい。ピン１３４は、フランジ１３７がピン通路１３５を通過できないようなサイズであるフランジ１３７を有することで、平行方向に沿って第１のプラグ要素１０４の運動範囲を規制する。また、平行方向に沿った第１のプラグ要素１０４の運動の範囲は、第２のプラグ要素１１６の存在によって制限される。ピン１３４は、第１および第２のプラグ要素１０４、１１６と同じ材料とともに、金属および他の適切な剛性材料を含む多数の剛性材料を備えてもよい。
【００３２】
また、ランプアセンブリ２０は、図１ｅに示すように、管状本体２４の埋め込み用化合物８４に栓をするための手段を提供することによって、ランプアセンブリ２０を製造しやすいようにするためのストッパ要素１２０を備えてもよい。ストッパ要素１２０は、伝送ワイヤ８０が通過してもよい通路１２４を有する。ストッパ要素通路１２４は、管状本体２４の長手軸４４に対して垂直と平行の両方の方向に伝送ワイヤ８０が移動できる程度に大きいものでなければならない。また、ストッパ要素１２０は、埋め込み用化合物８４が、管状本体２４の内部へ通過可能なスロット１２８を有する。スロット１２８は、管、噴出口、ナイフ、または同様の適切な工具によって、埋め込み用化合物８４の入口に対応できる程度の大きさでなければならないが、埋め込み用化合物８４が、ランプアセンブリ２０の組み立て、取り扱い、および動作中、管状本体２４から実質的に離れることができない程度に小さいものでなければならない。
【００３３】
ランプアセンブリ２０は、高速熱処理チャンバ１３２などの処理チャンバ１３２に設けられてもよく、図２に、その実施形態を示す。高速熱処理チャンバ１３２は、例えば、熱アニール、熱洗浄、熱化学気相成長、熱酸化、および熱窒化などの処理のために基板１６４を加熱する制御された熱サイクルを提供可能である。処理チャンバ１３２は、処理ゾーン１３８を取り囲むチャンバ壁１３６を備える。例えば、処理ゾーン１３８を取り囲むチャンバ壁１３６は、主要本体１５２によって形成された側壁１４０および下壁１４４と、主要本体１５２に着座する窓１５６によって形成された上壁１４８とを備えてもよい。主要本体１５２は、ステンレス鋼から作られるが、アルミニウムおよび他の適切な材料が使用されてもよい。窓１５６は、透明な溶融シリカ石英などの赤外線光に透過性のある材料から作られる。
【００３４】
処理ゾーン１３８における処理中に、基板支持体１６０が基板１６４を保持する。基板支持体１６０は、処理中に基板１６４を回転する回転可能な構造体を備えてもよい。例えば、支持体１６０は、主要本体１５２のチャネル１７２内に配置された磁気浮上式回転子１６８を備えてもよい。磁気浮上式回転子１６８は、基板１６４を保持するための支持リング１８０が上部にある石英支持シリンダ１７６を支持する。回転子１６８を収容するチャネル１７２の外部に位置された磁気固定子１８４が、チャネル１７２において回転子１６８の回転を磁気的に誘導するために使用されて、支持リング１８０上で基板１６４の回転が生じる。基板１６４は、例えば、毎分約１００〜約２５０回転で回転してもよい。
【００３５】
放射源１８８が、放射を基板１６４に向け、処理ゾーン１３８の上部にある放射透過窓１５６の上方のチャンバ１３２の天井１９２など、基板１６４の上方に配置されてもよい。放射源１８８は、波長が約２００ｎｍから約４５００ｎｍの放射など、基板１６４を加熱する波長で放射を生成する。１つの変形例において、放射源１８８は、ランプアセンブリ２０のハニカムアレイ１９６を備える。アレイ１９６は、基板１６４にわたって温度を制御するように個別に調整可能な１つ以上のほぼ放射状の加熱ゾーンを備えてもよい。例えば、１つの変形例において、放射源１８８は、１５個の放射対称性のゾーンに分けられた４０９個のランプを備えてもよい。各ゾーンは、基板１６４に送られる熱の放射プロファイルを微調整するように個別に制御可能である。放射源１８８は、例えば、約５０℃／ｓから約２８０℃／ｓまでの速度で、熱処理中に基板１６４を高速加熱することが可能である。
【００３６】
ランプアセンブリ２０のアレイ１９６にある各ランプアセンブリ２０は、管状ランプアセンブリハウジング２０４に取り囲まれている。ランプアセンブリハウジング２０４の一端は、透過窓１５６に隣接した位置にある。ランプアセンブリハウジング２０４は、ランプアセンブリ２０から基板１６４への光および熱伝達の効率性を高めるために、反射性内面２０８を有する。ランプアセンブリハウジング２０４は、上側および下側流体チャンバ壁２１６、２２０および円筒状の流体チャンバ側壁２２４によって画成された流体冷却チャンバ２１２に取り囲まれている。例えば、水などの冷却流体が、冷却流体入口２２８を介して冷却チャンバ２１２内に導入され、冷却流体出口２３２を介して冷却チャンバ２１２から除去されてもよい。図３は、冷却チャンバ２１２におけるランプアセンブリハウジング２０４にあるランプアセンブリ２０のアレイ１９５の平面図を示す。冷却流体は、ランプアセンブリハウジング２０４間の空間２３６に進行し、ランプアセンブリハウジング２０４にあるランプアセンブリ２０から熱を伝達するために、効率的な流体の流れを確保するように、バッフル２４０によって方向付けされてよい。ランプアセンブリハウジング２０４での圧力を減少させるために、真空ポンプ２４８が設けられる。真空ポイプ２４８は、円筒状の側壁２２４にある導管２５２および冷却チャンバ２１２の下壁２２０にある溝によって、ランプアセンブリハウジング２０４に連結される。
【００３７】
クランプ２５６が、主要本体１５２、窓１５６、および冷却チャンバ２１２をまとめて膠着する。窓１５６と冷却チャンバ２１２との間、および窓１５６と主要本体１５２との間に、それらの境界に真空密封を提供するように、Ｏリング２６０が位置される。
【００３８】
主要本体１５２の下側壁１４４は、基板１６４の下方に配置された反射板２６４を備える。また、処理中の基板１６４の温度を検出するために、光ファイバプローブを有するパイロメータなどの１つ以上の温度センサ２６８が設けられてもよい。センサ２６８は、チャンバコントローラ２７２に接続され、センサの出力を用いて、個々のランプアセンブリ２０および１つのゾーンにあるランプアセンブリ２０の群に供給する電力レベルを決定してもよい。ランプアセンブリ２０の各群は、コントローラ２７２によって制御されるマルチゾーンランプドライバ２７６によって別々に電力供給され、制御されてもよい。
【００３９】
ガス供給部２８０が、処理ゾーン１３８内にプロセスガスを供給し、処理チャンバ１３２の雰囲気を制御することができる。ガス供給部２８０は、プロセスガスの供給源２８４と、チャンバ１３２にガスを供給するために、処理チャンバ１３２のガス入口２９６に供給源２８４を接続する流量制御弁２９２を有する導管２８８とを備える。排気部３００が、処理チャンバ１３２のガスの圧力を制御し、チャンバ１３２からプロセスガスを排気する。排気部３００は、使用済みのプロセスガスを受け取り、１つ以上の排気ポンプ３１２に送り込む排気管３０８へ使用済みガスを流す１つ以上の排気口３０４を備えてもよい。排気管３０８にある絞り弁３１６が、チャンバ３１２でのガスの圧力を制御する。
【００４０】
チャンバ１３２は、処理基板に適したチャンバ１３２の条件を維持するために、チャンバ１３２の構成部品を動作するための命令セットを有するプログラムコードを備えるコントローラ２７２によって制御される。例えば、コントローラ２７２は、チャンバ１３２に基板１６４を配置して回転させるために基板支持体１６０と基板輸送（図示せず）の１つ以上を動作させるための基板位置決め命令セットと、基板１６４の加熱を制御するために放射供給源１８８を動作し、基板１６４の温度を監視するために温度センサ２６８を動作するための温度制御命令セットと、チャンバ１３２へガスの流量を設定するために流量制御弁２９２を動作させるためのガス流量制御命令セットと、チャンバ１３２の圧力を維持するために排気絞り弁３１６を動作するためのガス圧力制御命令セットとを備えてもよい。
【００４１】
コントローラ２７２は、典型的に、基板処理チャンバ１３２の構成部品を動作するために、ハードウェアおよびソフトウェアの適切な構成を備える。例えば、コントローラ２７２は、メモリおよび他の構成部品に接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えてもよい。ＣＰＵは、コンピュータ読み取り可能なプログラムを実行可能なマイクロプロセッサを備える。メモリは、ハードディスク、光コンパクトディスク、フロッピーディスク、ランダムアクセスメモリ、および／または他のタイプのメモリなどのコンピュータ読み取り可能な媒体を備えてもよい。人間のオペレータとコントローラ２７２との間のインタフェースは、例えば、モニタなどのディスプレイと、キーボードなどの入力デバイスとを介したものであってもよい。また、コントローラ２７２は、アナログ・ディジタル入出力ボード、リニアモータドライバボード、またはステッピングモータコントローラボードなどの駆動電子機器を含んでもよい。
【００４２】
処理チャンバ１３２は、図２に示すように、上側冷却流体チャンバ壁２１６の上部にプリント回路基板（ＰＣＢ）構造体３２０をさらに備える。ＰＣＢ構造体３２０は、剛性プラグ８８の電気コネクタ９２を受け入れるレセプタクル３２４を収容する。また、ＰＣＢ構造体３２０は、マルチゾーンランプドライバ２７６およびコントローラ２７２からランプアセンブリ２０へ電力および信号を送るために、電気トレース３２８および他の電気的要素も含む。１つの変形例において、図４に示すように、ＰＣＢ構造体３２０は、３層、すなわち、真空障壁層３３２と、ベースＰＣＢ層３３６と、ソケット層３４０とからなる。真空障壁層３３２により、ガスは、ＰＣＶ構造体３２０へ流れ通過することができなくなる。ベースＰＣＢ層３３６は、ランプアセンブリ２０に電力および信号を送るために、必要に応じて、電力分配トレース３２８および他の電気的要素を含む。また、ベースＰＣＢ層３３６は、剛性プラグ８８の電気コネクタ９２に接触し、電力を送るために、電気レセプタクル３４４も含む。また、ソケット層３４０は、剛性プラグ８８のコネクタ９２を受け入れるためのレセプタクル３４８も含むが、電気的に絶縁性の材料から作られる。ベースＰＣＢ層レセプタクル３４４およびソケット層レセプタクル３４８は、ランプアセンブリ２０の剛性プラグ８８のコネクタ９２を受け入れるレセプタクル３２４を形成するように共に働く。
【００４３】
本考案の好ましい変形例に関して本考案について非常に詳細に記載してきたが、他の変形例も可能である。例えば、ランプアセンブリは、他の材料から作られてもよく、六角形、四角形、または楕円形のアレイで取り付けられてもよい。したがって、添付の実用新案登録請求の範囲は、本明細書に記載の好ましい変形例の記載に限定されるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１（ａ）は、本考案によるランプアセンブリの１つの実施形態の断面図、  図１（ｂ）は、ランプアセンブリの管状本体の第２の端部に対して柔軟に配置される剛性プラグの他の実施形態の断面図、図１（ｃ）は、ランプアセンブリの管状本体の第２の端部に対して柔軟に配置される剛性プラグの他の実施形態の断面図、図１（ｄ）は、ランプアセンブリの管状本体の第２の端部に対して柔軟に配置される剛性プラグの他の実施形態の断面図、図１（ｅ）は、ランプアセンブリの管状本体の第２の端部に対して柔軟に配置される剛性プラグの他の実施形態の断面図である。
【図２】図２は、ランプアセンブリのアレイを有する基板処理チャンバの断面側面図である。
【図３】図３は、基板処理チャンバの冷却チャンバにあるランプアセンブリのアレイの断面平面図である。
【図４】図４は、冷却チャンバの上部にあるプリント回路基板構造の斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
２０…ランプアセンブリ、２４…管状本体、２８…収容壁、３２…第１の端部、３６…第２の端部、４０ａ，４０ｂ…開口、４４…長手軸、４８…ランプ要素、５２…光透過エンベロープ、５６…フィラメント、６０…ピンチシール端部、６４…電気コネクタ、７６…フォイル、８０…伝送ワイヤ、８４…埋め込み用化合物、８８…剛性プラグ、９２…電気コネクタ、１０４…第１のプラグ要素、１０８…主要本体、１１２…拡張部。
【図１】
0003119435.tif 000003
【図２】
0003119435.tif 000004
【図３】
0003119435.tif 000005
【図４】
0003119435.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月7日(2005.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板処理チャンバのランプアセンブリであって、
（ａ）第１および第２の端部に開口を有する管状本体と、
（ｂ）フィラメントおよび第１の電気コネクタを有し、前記管状本体の前記第１の端部の前記開口に着座するランプ要素と、
（ｃ）前記第１の電気コネクタに接続された伝送ワイヤと、
（ｄ）前記伝送ワイヤに装着された第２の電気コネクタを備え、前記管状本体の前記第２の端部に柔軟に配置される剛性プラグとを備える、ランプアセンブリ。
【請求項２】
前記剛性プラグが、前記伝送ワイヤに装着された前記第２の電気コネクタを保持する第１のプラグ要素を備え、前記第１のプラグ要素が、前記管状本体に直接装着されず、長手軸に実質的に平行または垂直な方向に運動の自由度を有する、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項３】
前記剛性プラグが、前記管状本体の前記第２の端部に対して固定位置を有する第２のプラグ要素を備え、前記第２のプラグ要素が、前記第１のプラグ要素の運動の範囲を規制し、前記第２のプラグ要素が、前記伝送ワイヤ用の通路を備える、請求項２に記載のランプアセンブリ。
【請求項４】
各伝送ワイヤが、前記第１のプラグ要素とは反対の前記第２のプラグ要素の側に位置する前記伝送ワイヤの一部分にねじれを有する、請求項３に記載のランプアセンブリ。
【請求項５】
前記第２のプラグ要素が、前記第１のプラグ要素上の突起縁部とスナップ嵌合するクリップを備える、請求項３に記載のランプアセンブリ。
【請求項６】
前記剛性プラグが、前記第１および第２のプラグ要素を接続するコネクタピンを備え、前記第２のプラグ要素が、前記管状本体の長手軸に垂直な方向に前記第１のプラグ要素の移動の範囲を決定するような大きさのピン通路を備え、前記コネクタピンが、前記フランジが、前記第２のプラグ要素にある前記ピン通路を通過できないような大きさのフランジを備える、請求項３に記載のランプアセンブリ。
【請求項７】
前記剛性プラグが、
（ａ）少なくとも約１５時間、少なくとも約１６５℃の温度で焼成可能なポリマーの特徴と、
（ｂ）ガラス仕上げナイロン、ポリマイド、ベークライトタイプのポリマー、セラミック材料、高温ガラス、またはそれらの混合物の特徴の少なくとも１つを備える、請求項１に記載のランプアセンブリ
【請求項８】
前記管状本体内に埋め込み用化合物を更に備え、前記埋め込み用化合物は：
（１）０．１重量％より少ない含水量、
（２）リン酸マグネシウムが結合したケイ酸ジルコニウム、
のうち少なくとも１つを備える、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項９】
前記管状本体にある前記埋め込み用化合物を少なくとも部分的に密封するためのストッパを備え、前記ストッパが、前記管状本体に前記埋め込み用化合物を差し込むためのスロットを備える、請求項８に記載のランプアセンブリ。
【請求項１０】
（ａ）収容壁と、
（ｂ）基板支持体と、
（ｃ）ガス供給部と、
（ｄ）請求項１に記載の複数のランプアセンブリと、
を備える、基板処理チャンバ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
コントローラ２７２は、典型的に、基板処理チャンバ１３２の構成部品を動作するために、ハードウェアおよびソフトウェアの適切な構成を備える。例えば、コントローラ２７２は、メモリおよび他の構成部品に接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えてもよい。ＣＰＵは、コンピュータ読み取り可能なプログラムを実行可能なマイクロプロセッサを備える。メモリは、ハードディスク、光コンパクトディスク、メモリーディスク、ランダムアクセスメモリ、および／または他のタイプのメモリなどのコンピュータ読み取り可能な媒体を備えてもよい。人間のオペレータとコントローラ２７２との間のインタフェースは、例えば、モニタなどのディスプレイと、キーボードなどの入力デバイスとを介したものであってもよい。また、コントローラ２７２は、アナログ・ディジタル入出力ボード、リニアモータドライバボード、またはステッピングモータコントローラボードなどの駆動電子機器を含んでもよい。